CN112194868A - 一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用，所述氟橡胶组合物按照重量份包括如下组分：氟橡胶80～100重量份、炭黑15～20重量份、氢氧化钙4～6重量份、氧化镁1～3重量份、脱模剂0.5～1重量份、润滑剂1.5～3.5重量份、硫化剂1～2重量份和硫化促进剂0.5～1重量份。所述氟橡胶组合物通过各组分的筛选和协同复配，赋予其更低的体积磨损量和摩擦系数，改善了氟橡胶组合物的稳定性和使用寿命，其作为密封材料用于汽车油封、尤其是旋转线速度≥25mm/s的高速油封时，能够有效减少油封唇部的磨损和降低唇部温度，充分满足橡胶材料在高速油封中的使用需求。

Description

一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于聚合物材料技术领域，具体涉及一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用。
背景技术
汽车的油封结构通常由橡胶材料、金属骨架和弹簧组成，其中，橡胶材料是油封的主体密封材料，橡胶与旋转轴相互过盈配合达到密封效果。主体密封材料大多采用丙烯酸酯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶或氟橡胶等制成，其中，氟橡胶的耐高温稳定性最为理想。
氟橡胶是主链或侧链上含有氟原子的高分子弹性体，氟原子的引入赋予了橡胶优异的耐油性、耐热性、耐腐蚀性和耐老化性，被广泛应用于发动机等机械行业的密封件材料中。随着人们对汽车发动机系统性能要求的不断提高，发动机内密封材料的使用环境也随之复杂化，因此，对密封材料进行性能优化是一个十分重要的研究课题。
CN106519525A公开了一种发动机油封橡胶材料及其制备方法，所述发动机油封橡胶材料由以下重量份数的原料制成：丙烯酸酯橡胶30～70份，丁苯橡胶25～60份，高耐磨白炭黑8～16份，促进剂1.5～4.5份，硫化剂2～5份，氧化锆3～9份，补强填充剂2.5～7份，硬脂酸4～8份，发泡蛭石4～10份，油酸酰胺3～10份，轻质碳酸钙3～8份，微晶纤维素4～10份，二硬脂酰氧异丙氧基铝酸5～11份，碳纤维3～8份，聚二甲基硅氧烷1～3份，氧化锌晶须3～9份，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯1.6～5份。该发动机油封橡胶材料具有良好的耐油性、耐热性以及气密性，能够保证发动机长期稳定工作。
CN104962017A公开了一种用于高温油封的氟橡胶及其制备方法，所述氟橡胶的原料按重量份包括：氟橡胶100份，氯醇橡胶10～15份，氢化丁腈橡胶20～30份，三元乙丙橡胶15～25份，硅酸钙40～50份，碳化硼纤维10～15份，槽法炭黑10～15份，纳米氧化钇5～10份，氧化镁25～35份，气相二氧化硅8～12份，硅烷偶联剂2～5份，1,1-双-(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷1.5～3份，三乙胺2～4份，氧化锌晶须5～7份，加工助剂10～15份。该氟橡胶具有良好的耐高温和耐化学介质的性能，适用于汽车动力系统的油封。
在密封材料的应用过程中人们逐渐发现，密封唇部位的橡胶材料与旋转轴相互配合，旋转轴进行旋转运动的线速度越高，与橡胶产生接触的密封唇口部温度也越高，导致橡胶材料产生老化和磨损过大等缺陷。根据目前汽车油封的选材趋势，虽然现有的氟橡胶在耐油性和耐热性方面能够满足旋转轴线速度低于25mm/s时的使用情况，但随着用户需求的变化和提升，高速油封的使用工况越来越多，其旋转线速度通常大于25mm/s。尤其随着新能源汽车的出现，其转速达到10000～20000rpm，旋转的最高线速度达到了30mm/s，这也就对橡胶材料提出了比较高的要求，通常的氟橡胶材料已无法满足汽车高速油封工况的使用需要。
因此，开发一种兼具耐油性、耐热性和耐摩擦性能的密封材料，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氟橡胶组合物及其制备方法和应用，通过氟橡胶、硫化体系以及其他助剂的筛选和复配，使所述氟橡胶组合物具有更低的体积磨损量和摩擦系数，其应用于汽车油封、尤其是旋转线速度≥25mm/s的高速油封时，能够有效减少油封唇部的磨损和降低唇部温度，充分满足橡胶材料在高速油封中的使用需求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种氟橡胶组合物，所述氟橡胶组合物按照重量份包括如下组分：氟橡胶80～100重量份、炭黑15～20重量份、氢氧化钙4～6重量份、氧化镁1～3重量份、脱模剂0.5～1重量份、润滑剂1.5～3.5重量份、硫化剂1～2重量份和硫化促进剂0.5～1重量份。
本发明提供的氟橡胶组合物中，以氟橡胶(生胶)为主体材料，采用炭黑作为补强剂；氢氧化钙和氧化镁的组合不仅作为吸酸剂使用，同时，氢氧化钙能够改善分散性，使所述氟橡胶组合物获得低压缩永久变形，氧化镁能够显著增加氟橡胶组合物的耐热性及其与金属骨架的粘结特性。所述氟橡胶组合物通过各组分的筛选和协同复配，赋予其更低的体积磨损量和摩擦系数，改善了氟橡胶组合物的稳定性和使用寿命，其作为密封材料用于汽车油封、尤其是旋转线速度≥25mm/s的高速油封时，能够有效减少油封唇部的磨损和降低唇部温度，充分满足橡胶材料在高速油封中的使用需求。
本发明提供的氟橡胶组合物中，所述氟橡胶的含量为80～100重量份，例如81重量份、83重量份、85重量份、87重量份、89重量份、90重量份、91重量份、93重量份、95重量份、97重量份或99重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述炭黑的含量为15～20重量份，例如15.5重量份、16重量份、16.5重量份、17重量份、17.5重量份、18重量份、18.5重量份、19重量份或19.5重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述氢氧化钙的含量为4～6重量份，例如4.1重量份、4.3重量份、4.5重量份、4.7重量份、4.9重量份、5重量份、5.1重量份、5.3重量份、5.5重量份、5.7重量份或5.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述氧化镁的含量为1～3重量份，例如1.1重量份、1.3重量份、1.5重量份、1.7重量份、1.9重量份、2重量份、2.1重量份、2.3重量份、2.5重量份、2.7重量份或2.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述脱模剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述润滑剂的含量为1.5～3.5重量份，例如1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.1重量份、2.3重量份、2.5重量份、2.7重量份、2.9重量份、3重量份、3.2重量份或3.4重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述硫化剂的含量为1～2重量份，例如1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述硫化促进剂的含量为0.5～1重量份，例如0.55重量份、0.6重量份、0.65重量份、0.7重量份、0.75重量份、0.8重量份、0.85重量份、0.9重量份或0.95重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述氟橡胶的门尼粘度ML(1+10)121℃为30～40，例如31、32、33、34、35、36、37、38或39，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明对于氟橡胶的种类及单体类型不做限定，满足上述门尼粘度限定的氟橡胶(生胶)均可用于所述氟橡胶组合物中。
优选地，所述炭黑为炭黑N990。
优选地，所述脱模剂包括棕榈蜡和/或微晶蜡。
优选地，所述脱模剂的酸值为2～10mg KOH/g，例如2.5mg KOH/g、3mg KOH/g、3.5mg KOH/g、4mg KOH/g、4.5mg KOH/g、5mg KOH/g、5.5mg KOH/g、6mg KOH/g、6.5mg KOH/g、7mg KOH/g、7.5mg KOH/g、8mg KOH/g、8.5mg KOH/g、9mg KOH/g或9.5mg KOH/g，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
作为本发明的优选技术方案，所述脱模剂的酸值≤10mg KOH/g；如果脱模剂的酸值过高，则其可能与氟橡胶组合物中的碱性物质(如氢氧化钙等)发生反应，从而影响所述氟橡胶组合物的综合性能。
优选地，所述润滑剂包括石墨。
优选地，所述石墨的粒径≤20μm，例如粒径为19μm、17μm、15μm、13μm、11μm、10μm、8μm、6μm、5μm、3μm或1μm等。
优选地，所述硫化剂为双酚型硫化剂。
优选地，所述双酚型硫化剂包括双酚AF和/或双酚A。
优选地，所述硫化促进剂包括苄基三苯基氯化磷(BPP)。
作为本发明的优选技术方案，所述硫化剂为双酚型硫化剂双酚AF和/或双酚A，选用该硫化体系可以赋予所述氟橡胶组合物良好的工艺性能，硫化胶不抽边，而且压缩永久变形较好，充分考虑了所述氟橡胶组合物的耐磨性及其在汽车超高速油封中的使用性需求。
优选地，所述氟橡胶组合物按照重量份包括如下组分：氟橡胶80～100重量份、炭黑15～20重量份、氢氧化钙4～6重量份、氧化镁1～3重量份、脱模剂0.5～1重量份、石墨1.5～3.5重量份、硫化剂1～2重量份和硫化促进剂0.5～1重量份；
其中，所述硫化剂为双酚AF和/或双酚A，所述脱模剂的酸值为2～10mg KOH/g。
另一方面，本发明提供一种如上所述的氟橡胶组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将氟橡胶进行薄通塑炼，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、脱模剂、润滑剂、硫化剂和硫化促进剂混合后进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物通过薄通进行塑形切片，硫化，得到所述氟橡胶组合物。
优选地，步骤(1)所述薄通塑炼在开炼机中进行。
优选地，步骤(1)所述薄通塑炼的薄通次数为8～12次，例如8次、9次、10次、11次或12次。
优选地，步骤(1)所述薄通塑炼的辊距为0.3～0.5mm，例如0.31mm、0.33mm、0.35mm、0.37mm、0.39mm、0.4mm、0.41mm、0.43mm、0.45mm、0.47mm或0.49mm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(2)所述辊炼的辊温为40～50℃，例如41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃或49℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(3)所述辊炼产物为经过停放的辊炼产物。
优选地，所述停放的时间为8～12h，例如8.2h、8.5h、8.8h、9h、9.2h、9.5h、9.8h、10h、10.2h、10.5h、10.8h、11h、11.2h、11.5h或11.8h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，步骤(3)所述薄通的次数为5～10次，例如5次、6次、7次、8次、9次或10次。
优选地，步骤(3)所述硫化依次包括一段硫化和二段硫化。
优选地，所述一段硫化的温度为160～170℃，例如161℃、162℃、163℃、164℃、165℃、166℃、167℃、168℃或169℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述一段硫化的时间为10～20min，例如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述二段硫化的温度为220～230℃，例如221℃、222℃、223℃、224℃、225℃、226℃、227℃、228℃或229℃，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述二段硫化的时间为22～24h，例如22.1h、22.3h、22.5h、22.7h、22.9h、23h、23.1h、23.3h、23.5h、23.7h或23.9h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将氟橡胶在开炼机中进行薄通塑炼，薄通次数为8～12次，辊距为0.3～0.5mm，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、脱模剂、润滑剂、硫化剂和硫化促进剂混合，在辊炼机中辊温为40～50℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放8～12h后，薄通5～10次进行塑形切片，硫化，得到所述氟橡胶组合物；
所述硫化包括一段硫化和二段硫化，所述一段硫化的温度为160～170℃、时间为10～20min，所述二段硫化的温度为220～230℃，时间为22～24h。
另一方面，本发明提供一种如上所述的氟橡胶组合物在汽车油封中的应用。
优选地，所述汽车油封为高速油封，所述高速油封的旋转运动线速度≥25mm/s，例如25.5mm/s、26mm/s、26.5mm/s、27mm/s、27.5mm/s、28mm/s、28.5mm/s、29mm/s、29.5mm/s、30mm/s、30.5mm/s、31mm/s、31.5mm/s、32mm/s、32.5mm/s或33mm/s等。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的氟橡胶组合物中，通过氟橡胶、硫化体系以及其他助剂的筛选和协同复配，使所述氟橡胶组合物在具有优异的强度、耐油性、耐热性和耐化学稳定性的同时，还具有更低的体积磨损量和摩擦系数，其体积磨损量≤0.46cm3，与金属45号钢的摩擦系数低至0.45～0.55，拉伸强度为26.8～34.5MPa，显著改善了氟橡胶组合物的稳定性和使用寿命，其作为密封材料用于汽车油封、尤其是旋转线速度≥25mm/s的高速油封时，能够有效减少油封唇部的磨损和降低唇部温度，充分满足橡胶材料在高速油封中的使用需求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例及对比例中用到的实验材料包括：
(1)氟橡胶：日本大金G372，门尼粘度ML(1+10)121℃为33；
(2)炭黑：炭黑N990；
(3)氢氧化钙：型号为NICC5000；氧化镁：型号为MA-150；
(4)脱模剂：棕榈蜡(T3)，酸度为3.5mg KOH/g；微晶蜡(70#)，酸度为3.5mg KOH/g；
(5)润滑剂：石墨，密度为2.2g/cm3，平均粒径为11μm。
实施例1
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，苄基三苯基氯化磷(BPP)0.5重量份。
制备方法包括以下步骤：
(1)将氟橡胶在辊距为0.3mm的开炼机中薄通塑炼，薄通次数为10次，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、棕榈蜡、石墨、双酚AF和BPP混合，在辊炼机中辊温为45℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放10h，胶片变软后，薄通5次进行塑形切片，然后依次进行一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度为170℃，时间为10min，二段硫化的温度为225℃，时间为24h；得到所述氟橡胶组合物。
实施例2
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，微晶蜡0.5重量份，石墨3.5重量份，双酚A 2重量份，BPP 0.8重量份。
制备方法包括以下步骤：
(1)将氟橡胶在辊距为0.5mm的开炼机中薄通塑炼，薄通次数为10次，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、微晶蜡、石墨、双酚A和APP混合，在辊炼机中辊温为40℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放8h，胶片变软后，薄通10次进行塑形切片，然后依次进行一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度为160℃，时间为20min，二段硫化的温度为230℃，时间为22h；得到所述氟橡胶组合物。
实施例3
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶80重量份，炭黑15重量份，氢氧化钙4重量份，氧化镁1重量份，棕榈蜡0.5重量份，石墨1.5重量份，双酚AF 1.0重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法包括以下步骤：
(1)将氟橡胶在辊距为0.3mm的开炼机中薄通塑炼，薄通次数为12次，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、棕榈蜡、石墨、双酚AF和BPP混合，在辊炼机中辊温为50℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放12h，胶片变软后，薄通5次进行塑形切片，然后依次进行一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度为160℃，时间为20min，二段硫化的温度为220℃，时间为24h；得到所述氟橡胶组合物。
实施例4
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2.0重量份，BPP 1.0重量份。
制备方法包括以下步骤：
(1)将氟橡胶在辊距为0.5mm的开炼机中薄通塑炼，薄通次数为8次，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、棕榈蜡、石墨、双酚AF和BPP混合，在辊炼机中辊温为40℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放8h，胶片变软后，薄通12次进行塑形切片，然后依次进行一段硫化和二段硫化，一段硫化的温度为170℃，时间为10min，二段硫化的温度为230℃，时间为22h；得到所述氟橡胶组合物。
对比例1
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑10重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例2
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑25重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例3
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙4重量份，氧化镁5重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例4
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙8重量份，氧化镁1重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例5
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氧化镁9重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例6
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙9重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，双酚AF 2重量份，BPP 0.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例7
一种氟橡胶组合物，其与实施例1的区别仅在于，将其中的氢氧化钙用等量的氧化钙替换。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例8
一种氟橡胶组合物，组分如下：
氟橡胶100重量份，炭黑20重量份，氢氧化钙6重量份，氧化镁3重量份，棕榈蜡1重量份，石墨3.5重量份，过氧化二异丙苯(DCP)1.5重量份。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
对比例9
一种氟橡胶组合物，其与实施例1的区别仅在于，将其中的棕榈蜡用酸值为19mgKOH/g的合成聚酯蜡(翁开尔694)替换。
制备方法与实施例1中的制备方法相同。
性能测试：
(1)体积磨损量：通过国标GB/T 9867-2008硫化橡胶或热塑性橡胶耐磨性能的测定中规定的旋转辊筒式磨耗机法进行测试；
(2)摩擦系数：通过标准HG/T 2729-2012硫化橡胶与薄片摩擦系数的测定中规定的滑动法进行测试；
(3)拉伸强度：通过国标GB/T 528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定中规定的方法进行测试。
按照上述方法对实施例1～4、对比例1～9提供的氟橡胶组合物进行性能测试，测试数据如表1所示。
表1
体积磨损量(cm<sup>3</sup>) 摩擦系数 拉伸强度(MPa)
实施例1 0.45 0.50 32.8
实施例2 0.46 0.45 34.5
实施例3 0.46 0.54 26.8
实施例4 0.45 0.50 31.8
对比例1 0.56 0.56 12.3
对比例2 0.52 0.62 17.2
对比例3 0.62 0.60 16.2
对比例4 0.64 0.59 20.1
对比例5 0.54 0.56 18.2
对比例6 0.60 0.59 17.1
对比例7 0.78 0.82 5.6
对比例8 0.56 0.65 10.2
对比例9 0.63 0.71 20.3
根据表1的数据可知，本发明提供的氟橡胶组合物通过各组分的筛选和协同复配，使其具有更高的机械强度、更低的体积磨损量和摩擦系数，其体积磨损量≤0.46cm3，与金属45号钢的摩擦系数低至0.45～0.55，拉伸强度为26.8～34.5MPa，显著改善了氟橡胶组合物的稳定性和使用寿命。
本发明提供的氟橡胶组合物中包含80～100重量份氟橡胶、15～20重量份炭黑、4～6重量份氢氧化钙、1～3重量份氧化镁以及特定重量份的脱模剂、润滑剂、硫化剂和硫化促进剂，上述组分之间以特定比例进行复配，赋予了所述氟橡胶组合物低的体积磨损量和摩擦系数，以及良好的拉伸强度；任一组分的缺失或超出用量范围(对比例1～7)，都会影响材料的体积磨损量和摩擦系数。此外，如果脱模剂的酸值过高，或采用过氧化硫化体系，则会使氟橡胶组合物的体积磨损量和摩擦系数升高，拉伸强度下降，影响材料的综合使用性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的氟橡胶组合物及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种氟橡胶组合物，其特征在于，所述氟橡胶组合物按照重量份包括如下组分：氟橡胶80～100重量份、炭黑15～20重量份、氢氧化钙4～6重量份、氧化镁1～3重量份、脱模剂0.5～1重量份、润滑剂1.5～3.5重量份、硫化剂1～2重量份和硫化促进剂0.5～1重量份。
2.根据权利要求1所述的氟橡胶组合物，其特征在于，所述氟橡胶的门尼粘度ML(1+10)121℃为30～40；
优选地，所述炭黑为炭黑N990。
3.根据权利要求1或2所述的氟橡胶组合物，其特征在于，所述脱模剂包括棕榈蜡和/或微晶蜡；
优选地，所述脱模剂的酸值为2～10mg KOH/g；
优选地，所述润滑剂包括石墨；
优选地，所述石墨的粒径≤20μm。
4.根据权利要求1～3任一项所述的氟橡胶组合物，其特征在于，所述硫化剂为双酚型硫化剂；
优选地，所述双酚型硫化剂包括双酚AF和/或双酚A；
优选地，所述硫化促进剂包括苄基三苯基氯化磷。
5.根据权利要求1～4任一项所述的氟橡胶组合物，其特征在于，所述氟橡胶组合物按照重量份包括如下组分：氟橡胶80～100重量份、炭黑15～20重量份、氢氧化钙4～6重量份、氧化镁1～3重量份、脱模剂0.5～1重量份、石墨1.5～3.5重量份、硫化剂1～2重量份和硫化促进剂0.5～1重量份；
其中，所述硫化剂为双酚AF和/或双酚A，所述脱模剂的酸值为2～10mg KOH/g。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的氟橡胶组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将氟橡胶进行薄通塑炼，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、脱模剂、润滑剂、硫化剂和硫化促进剂混合后进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物通过薄通进行塑形切片，硫化，得到所述氟橡胶组合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述薄通塑炼在开炼机中进行；
优选地，步骤(1)所述薄通塑炼的薄通次数为8～12次；
优选地，步骤(1)所述薄通塑炼的辊距为0.3～0.5mm；
优选地，步骤(2)所述辊炼的辊温为40～50℃。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述辊炼产物为经过停放的辊炼产物；
优选地，所述停放的时间为8～12h；
优选地，步骤(3)所述薄通的次数为5～10次；
优选地，步骤(3)所述硫化依次包括一段硫化和二段硫化；
优选地，所述一段硫化的温度为160～170℃；
优选地，所述一段硫化的时间为10～20min；
优选地，所述二段硫化的温度为220～230℃；
优选地，所述二段硫化的时间为22～24h。
9.根据权利要求6～8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：
(1)将氟橡胶在开炼机中进行薄通塑炼，薄通次数为8～12次，辊距为0.3～0.5mm，得到塑炼产物；
(2)将步骤(1)得到的塑炼产物、炭黑、氢氧化钙、氧化镁、脱模剂、润滑剂、硫化剂和硫化促进剂混合，在辊炼机中辊温为40～50℃进行辊炼，得到辊炼产物；
(3)将步骤(2)得到的辊炼产物停放8～12h后，薄通5～10次进行塑形切片，硫化，得到所述氟橡胶组合物；
所述硫化包括一段硫化和二段硫化，所述一段硫化的温度为160～170℃、时间为10～20min，所述二段硫化的温度为220～230℃，时间为22～24h。
10.一种如权利要求1～5任一项所述的氟橡胶组合物在汽车油封中的应用；
优选地，所述汽车油封为高速油封，所述高速油封的旋转运动线速度≥25mm/s。
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